电气化铁路隧道接触网预埋槽道施工安装工艺

'电气化铁路接触网预埋槽道安装工艺方瑞应用材料（深圳）有限公司编制人：李本法总工二O一O年五月 资质证书 方瑞公司有关槽道在隧道内接触网固定基础方案的应用及施工工艺一、哈芬预埋滑槽国内外高速铁路应用情况哈芬热轧滑槽解决方案发源于德国，距今有近一百年的历史，最初广泛应用于欧洲各国，例如德国、比利时、卢森堡、意大利、瑞士、荷兰以及奥地利的隧道等，由于哈芬热轧滑槽具有非常高的防腐能力、优秀的动荷载能力、安装与维修方便以及高质量、高可靠性等特点，产品在欧美等发达国家的各项隧道工程得到完美应用，只要是铁路隧道需要安装接触网，大家都知道只有找哈芬，并成为业界公认的标准。哈芬热轧槽钢产品也被推广到亚洲各地，如韩国的首尔-釜山铁路隧道，新加坡的地铁环线、台湾的台北-高雄高速铁路线以及香港的双行车隧道-高速公路5号线。目前，哈芬产品在我们国内也已经广泛应用到道路隧道的建设，如上海地铁、石家庄-太原、郑州-西安、武汉-广州、合肥-武汉、哈尔滨-大连，特别是在我国第一条真正意义上的高速铁铁京沪高铁的大规模全线应用，取得了很好的效果，并将以往的线路出现的槽道安装因施工工艺不成熟造成的报废比例由30%左右降到0，因我们方瑞公司本身拥有2家工厂，工程技术人才众多，在郑西以及武广反映有一定的报废率的情况下，专门针对报废的情况做了详细的专题调研，并在此基础上制定了详细专业的施工工艺，在京沪高铁上的运用取得了理想的效果。 接触网荷载要求：1．静荷载能力：根据最大结构设计风速49m/s，计算每个螺栓处的最大拉力和剪力，隧道专业根据荷载要求与吊柱底板螺栓分布进行隧道衬砌加强设计。隧道衬砌的设计应能满足以上荷载时的强度要求。在此基础上进行接触网基础的预留设计。2．动荷载能力：动荷载能力是槽道的最重要安全指标之一，在欧洲和美国要满足德国建筑材料监事会DIBt官方认证。3．接触网固定基础防腐性能要求：热轧槽道表面采用热浸锌处理，处理好后的表面要颜色一致厚度均匀，不起皮。禁止用油漆层代替镀锌层，因油漆层与混凝土结合不紧密，因此也禁止槽道表面采用油漆或者在镀锌层外再覆盖油漆层。4.接触网固定基础防火性能要求：防范火灾，要求所有隧道内的设计和材料应采用阻燃、防止火灾蔓延、低烟、无毒气的物质。对于长度大于5km的隧道，应能保证火灾发生后15min的列车运行能力，符合DIN4102-2防火标准要求。5.展性能的要求：延展性是一种物理特性。其所指的是，材料在受力而产生破坏之前的塑性变形能力，不至于产生脆性破坏，特别在冲击和振动荷载作用下，要求结构的材料能够吸收较大的能量，同时能产生一定的变形而不致破坏，即要求槽道有较好的延展性。 三、槽道预埋方案的优缺点（一）优势：1.预埋槽道方案在隧道衬砌内对二衬起加强作用；2.预埋槽道为整体受力，不是单点受力且受力均匀，能够承受动态的疲劳荷载；3.预埋槽道火灾高温时承载变化小，耐火等级高；4.预埋槽道保证接触网吊柱的安装精度、环向调整方便；5.预埋槽道方案是国际高速铁路的先进技术，包括设计、施工及设备管理。（二）不足：要求槽道与隧道施工台车的半径相彼配。 四、接触网预埋槽道施工工艺1.槽道与台车安装定位前准备：槽道类型选定如：1.5米，2.5米，半径大小等；槽道焊接成组如：A1,B1,C2,E2等槽道组；槽道组焊接环向接地钢筋。2.用T型螺栓将槽道与台车模板进行固定（复核设计里程及槽道的位置、台车类型）在台车上按设计施工图的要求开方孔，如A1组：为2根3米的槽道，中心距为400MM，安装位置为上锚位置等；台车表面的涂脱模剂；槽道组吊装到台车上；槽道与台车通过T型螺栓连接，使台车紧贴台车模板并精确定位；3.台车就位绑扎二衬钢筋网，注意避免槽道的锚脚与二衬钢筋网发生冲突；台车就位；槽道组上的接地钢筋与二衬钢筋网中的环向接地钢筋进行焊接；衬砌浇注、脱模；槽道位置误差的检测。 槽道在隧道内的位置图 槽道安装公差说明图 预埋槽道安装工艺预埋槽道的安装要满足设计图纸的要求，对尺寸的精度有一定的要求，如何满足设计要求，高质量的完成施工安装就是我们施工时要注意和解决的事情了。根据我们方瑞应用材料（深圳）有限公司在我国其他多条线路上预埋槽道安装经验的成功推行，跟大家进行一个分享。根据郑西客专和武广客专在施工安装存在很高报废率的情况，我们方瑞公司进行了大量的专题调研，对报废的情况和原因进行了总结，在此基础上制定了详细的安装工艺，并成功应用在京沪高铁，广深港，沪昆客专湖南段，沪昆客专贵州段上，大西，沈丹等线路上，大大的降低了报废的情况，严格按照施工工艺要求的标段一组报废的情况都没有发生。报废主要的形式有以下形式：1.最多的是2根槽道安装好后呈“八”字形；2.埋偏；3.没有与综合接地系统连接；4.因槽道点焊在台车上，焊接的太牢，台车下降时把槽道从二衬混凝土内带下来或者松动了；5.槽道埋进二衬混凝土内也因槽道点焊在台车上，焊接不牢，在二衬混凝土浇注时因压力作用把槽道冲走了，找不到了；6.漏埋或者埋错等情况。根据以上情况我们制定了详细的施工工艺。首先取得预埋槽道安装精度的保证不能完全靠人为的因素来控制，这样的话质量会因人的素质高低决定槽道安装质量的好坏，这样肯定难以保证高精度的安装和施工，如何保证高精度和高质量的安装，我们采用以下方案进行： 一．首先采用模具定位的方式进行定位，模具定位尺寸采用线切割的方式加工而成，保证了尺寸的高精度，和高质量，且一副模具可以固定6种形式：长3米弧形槽道中心距为400和600；长2.5米弧形槽道中心距为400和600:；长1.5米弧形槽道中心距为400和600。模具由底板（3根纵向槽钢组成）支撑板（3块横向支撑板和1块档板组成），如下图： 把2根槽道安放到模具上，其中槽道的一端与模具的基准面对齐，如下图： 用3根截面为4-6MM厚，宽度40MM的扁钢与2根槽道进行焊接，如下图： 2根槽道与扁钢焊接好后再用直径为16或以上的钢筋（蓝色的）与扁钢焊接，焊接要求参照综合接地系统要求执行，焊接成槽道组。如下图： 槽道在台车上的位置确定，需根据图纸要求，开方孔，孔的长边与槽道的槽方向一致，方孔的大小为长45MM，宽22MM。如下图： 槽道组上的环向接地钢筋长度需垂到其下方台车天窗位置，槽道组通过T形螺丝与台车连接。如下图： 当二衬施工进入隧道里面后，一般为了提高施工进度，在第一模混凝土浇注和养护的时间内进行下一模浇注所需的钢筋网的绑扎。也就是先绑扎钢筋网，再考虑槽道的安装和精确定位，如下图： 这样收缩后的台车表面与二衬内层钢筋网之间的距离只有250~300MM，其空间不足以让我们的施工人员进入，对槽道组进行安装和精确定位的。所以如果在已经浇注二衬的下一模要安装槽道时，必须调整施工工序，在下一模要安装槽的位置先不要绑扎钢筋网，要先把先台车推入未扎钢筋网的位置，利用台车液压系统收缩后大概200MM的距离，再加上二衬的厚度尺寸400~500MM，总空间为600～700MM,这个空间足以进入人员对槽道进行安装并精确定位。如下图中黄色部分为台车，蓝色部分是已经浇注好的二衬混凝土，红色部分为槽道组，灰色透明部分为山体和一衬，灰色一衬和黄色台车之间就是我们要利用的600~700MM的空间。 精确定位好槽道，锁紧T形螺丝，让槽道组与台车固定为一体，再把槽道推回已经浇注好的二衬位置，然后绑扎下一模要浇注二衬的钢筋网，调整工序还有一个好处，就是因槽道的锚脚的坐标位置是已知的，在扎钢筋网的时候，在有锚脚的位置适当调整钢筋的位置，这样当台车伸展和上升的过程中可以避免槽道的锚脚与二衬的钢筋网进行碰撞。另外也有一个办法可以不调整施工工序，在第一模混凝土浇注和养护的时间内进行下一模浇注所需的钢筋网的绑扎，但必须要加长台车行驶的轨道，使台车行驶的轨道长度大于3倍的台车长度，这样可以正常浇注和养护第一模二衬的时候对第二模进行钢筋网绑扎，但第三模的位置不能绑扎钢筋网，因为要利用第三模的位置空间来安装和确定位好槽道组。如下图：蓝色部分为第一模已经浇注好的二衬，紫红色为已经扎好的第二模钢筋网，黄色部分为台车移到第三模的位置，利用此位置还没有扎钢筋网的空间安装和确定位好槽道组。 然后再推回第二模已经绑好的钢筋网的位置进行第二模的浇注工作。浇注前必须要把槽道组上的环向接地钢筋（天窗内蓝色钢筋）与二衬钢筋网中的环向接地钢筋（天窗内灰色钢筋）通过台车的天窗进行单面焊接，焊接长度大于110MM，如下图：槽道组上的接地钢筋二衬钢筋网中的环向接地钢筋 如果隧道的围岩好，二衬中没有设计钢筋网，我们可以利用隧道内的纵向接地钢筋，首先在槽道组接地钢筋下方预留一根二衬环向接地钢筋，长度到达天窗位置，根据综合接地系统要求该钢筋与隧道纵向接地钢筋通过L形焊接，再通过天窗孔把槽道组上的接地钢筋和二衬中预留的接地钢筋进行焊接。如下图： 槽道组接入综合接地系统后就可以进行二衬的浇注，养护和脱模，脱模时一定要先将台车与槽道组锁紧时用的T形螺栓取下，然后才可以脱模。如下图： 脱模后槽道被埋入二衬中，如下图效果，然后要把安装好的槽道组画出中心线，在傍边标注好尺寸和公差，以便监理和站后人员检查用。 接触网安装好后的效果，如下图： Thanks!'